独立成分分析在桥梁检测中的应用

黄媛 伍洲

内容摘要：在日常桥梁健全度检测中，通过各种方式收集的桥梁振动信号必须通过数据处理进行去噪、固有频率提取以及动态分析等。在此过程中，去噪作为起始步骤对最终分析结果具有很大的影响。独立成分分析是一种基于信号高阶统计量的信号分析方法，其可以用于找出隐含在数据中的独立成份，且可广泛应用于信号处理、图像分析等领域。

关键词：独立成分分析；桥梁检测；桥梁健全度

中图分类号：K928文献标识码： A

引言

桥梁作为交通运输的组成部分，是人们日常生活和经济发展的重要基础设施之一。现阶段，如何提高桥梁的安全性成为人们越来越关注的课题。众所周知，中国土地广阔，桥梁众多，一般地若桥龄超过50年，老化、开裂、腐蚀等问题就会接踵而至。此外，伴随着地震、强风、洪水的侵袭，如果没有定期的检测和诊断，一些意想不到的灾难性事故如桥梁坍塌、断裂就会发生。不仅如此，由于早期建设中的技术限制和中国许多地区恶劣的自然环境等因素造成部分桥梁的安全期甚至只有短短的几年时间。而由于超载等人为因素所造成的不可控的破坏也对桥梁安全产生了极大的影响。所以，为了保证正常安全的行驶环境以及人类的生命财产安全，桥梁健全度的检测变得尤为重要。

一、桥梁检测的历史及发展

在过去，锤击、肉眼、压力波等方法是桥梁健全状况检测所常用的手段。然而，这些方法有的不能发现桥体本身内部结构问题或者无法判断其具体损伤位置，造成明知有问题却无从下手的尴尬情况;有的是因为设备仪器复杂且种类繁多，使检测相对困难且花费昂贵；……